JP5759337B2 - Position control device - Google Patents

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Description

本発明は、工作機械等における送り軸(テーブル)の位置制御装置に関する。   The present invention relates to a position control device for a feed shaft (table) in a machine tool or the like.

工作機械の送り軸において、高加減速で動作させ、かつ、機械的振動を抑えるために各種の試みがなされている。加減速時の機械振動を抑えるためには、位置指令に移動平均処理やフィルタを付加し、送り軸の固有振動周波数に相当する指令成分を低減することで、加減速時の加振力が除去できる。その結果、機械振動を抑えた送り軸の制御が可能となる。しかし、経年変化による駆動系部品の磨耗・部品のゆるみ、連続動作時の温度上昇によるボールネジ伸びによるボールネジのテンション低下、機械設置状況(バランス)の変化などが原因により、送り軸機構の固有振動周波数が変化し、前記位置平均処理やフィルタがアンマッチとなり、機械振動が発生してしまう課題がある。   Various attempts have been made to operate a feed axis of a machine tool at high acceleration / deceleration and suppress mechanical vibration. In order to suppress mechanical vibration during acceleration / deceleration, a moving average process and filter are added to the position command to reduce the command component corresponding to the natural vibration frequency of the feed shaft, thereby eliminating the excitation force during acceleration / deceleration. it can. As a result, it is possible to control the feed shaft while suppressing mechanical vibration. However, the natural vibration frequency of the feed shaft mechanism is due to wear of drive system parts due to secular change, loose parts, decrease in ball screw tension due to temperature increase during continuous operation, change in machine installation status (balance), etc. Changes, the position averaging process and the filter become unmatched, and there is a problem that mechanical vibration occurs.

図5に機械振動を抑えるための従来技術の制御ブロック図を示す。位置指令演算器1より出力された値を、移動平均器2でN1段の移動平均処理と、移動平均器3でN2段の移動平均処理と、位置指令フィルタ18でフィルタ処理を行い、位置指令Pcを算出する。移動平均処理を行うことにより、制御対象は動き始めには徐々に加速し、一定の加速度となり、さらに停止の手前で徐々に減速する制御が行われる。このような位置指令は、位置指令値がS字を描くことから、S字位置指令と呼ばれている。モータ12に取り付けられた位置検出器11の位置検出値Pmをフィードバック値として位置指令Pcの制御誤差、つまり位置偏差Pdifを算出(減算器4)する。そして、速度指令演算部5が位置偏差に基づき比例ゲインKpを乗算し速度指令Vcを出力する。位置検出値Pmを微分器15が微分しモータの速度検出値Vmを出力する。速度指令Vcとモータの速度検出値Vmの偏差を減算器6により速度制御誤差、すなわち速度偏差を求め、これを出力する。この速度偏差と速度ループ比例ゲインPvと速度ループ積分ゲインIvに基づき速度偏差比例演算器7と速度偏差積分演算器8がそれぞれ速度偏差比例成分と速度偏差積分成分を出力し、加算器9が速度偏差比例成分と速度偏差積分成分を加算しトルク指令Tcを出力する。図5中の記号10は、トルク指令をフィルタリングする各種のフィルタ部と電流制御部を示す。ボールネジ14を介して送り軸(テーブル)13を駆動し、その位置を制御する。   FIG. 5 shows a control block diagram of the prior art for suppressing mechanical vibration. The value output from the position command calculator 1 is subjected to the N1 stage moving average process by the moving averager 2, the N2 stage moving average process by the moving averager 3, and the filter process by the position command filter 18. Pc is calculated. By performing the moving average process, the controlled object is gradually accelerated at the beginning of movement, becomes a constant acceleration, and further gradually decelerates before stopping. Such a position command is called an S-shaped position command because the position command value draws an S-shape. The position detection value Pm of the position detector 11 attached to the motor 12 is used as a feedback value to calculate the control error of the position command Pc, that is, the position deviation Pdif (subtracter 4). Then, the speed command calculation unit 5 multiplies the proportional gain Kp based on the position deviation and outputs a speed command Vc. The differentiator 15 differentiates the position detection value Pm and outputs a motor speed detection value Vm. The difference between the speed command Vc and the detected speed value Vm of the motor is obtained by a subtractor 6 to obtain a speed control error, that is, a speed deviation, and this is output. Based on this speed deviation, speed loop proportional gain Pv, and speed loop integral gain Iv, speed deviation proportional calculator 7 and speed deviation integral calculator 8 output a speed deviation proportional component and a speed deviation integral component, respectively, and adder 9 The deviation proportional component and the speed deviation integral component are added to output a torque command Tc. Symbol 10 in FIG. 5 indicates various filter units and current control units for filtering the torque command. A feed shaft (table) 13 is driven via a ball screw 14 to control its position.

前記位置指令フィルタ18の伝達関数F(s)を(式1)とする。(式1)でsはラプラス演算子を示す。
F(s)=(s2+ω2 2)/(s2+2ζ2ω2+ω2 2)・・・(式1)
ここで、ζ2:フィルタの減衰比
ω2:フィルタの固有角振動数
ζ2、ω2>0
The transfer function F (s) of the position command filter 18 is represented by (Equation 1). In (Expression 1), s represents a Laplace operator.
F (s) = (s 2 + ω 2 2 ) / (s 2 + 2ζ 2 ω 2 + ω 2 2 ) (Equation 1)
Where ζ 2 : filter attenuation ratio
ω 2 : natural angular frequency of the filter
ζ 2 , ω 2 > 0

この位置指令フィルタ18により、ω2の周波数成分を含まない位置指令が演算される。さらに、ω2を送り軸の固有角振動数がω0とほぼ等しくすれば(ω2≒ω0)、位置指令Pcに含まれる送り軸の固有角振動数が低減される。この結果、送り軸の固有角振動数の加振力が低減され、送り軸の機械振動を抑えることができる。S字位置指令を行う位置制御装置が下記特許文献1に記載されている。 The position command filter 18 calculates a position command that does not include the frequency component of ω 2 . Moreover, if substantially equal to the natural angular frequency is omega 0 of the feed axis ω 2 (ω 2 ≒ ω 0 ), the natural angular frequency of the feed shaft that is included in the position command Pc is reduced. As a result, the excitation force of the natural angular frequency of the feed shaft is reduced, and mechanical vibration of the feed shaft can be suppressed. A position control device that performs an S-shaped position command is described in Patent Document 1 below.

特開2004−272749号公報JP 2004-272749 A

図5に示した従来技術において、機械経年変化により送り軸駆動系の剛性が低下した場合や、大型マシニングセンタ等で想定以上の重量ワークをテーブルに乗せた時において、送り軸共振周波数が低くなり、低周波の振動が発生した。また、機械設置のバランスが崩れ、送り軸駆動系とは別の機械全体の固有振動周波数が変化し、加減速時に低周波の振動が発生した。さらに、機械的な故障が発生し、送り軸駆動系の剛性が低下した場合でも気づかずに機械を動作させ、低周波振動によりタックベアリング等の送り軸機構部品損傷を加える場合もあった。   In the prior art shown in FIG. 5, when the rigidity of the feed shaft drive system is reduced due to machine aging, or when a heavy workpiece more than expected is placed on the table in a large machining center or the like, the feed shaft resonance frequency is lowered. Low frequency vibration occurred. In addition, the balance of machine installation was lost, the natural vibration frequency of the entire machine different from the feed shaft drive system changed, and low frequency vibration occurred during acceleration / deceleration. Furthermore, even when a mechanical failure occurs and the rigidity of the feed shaft drive system is reduced, the machine may be operated without being noticed, and the feed shaft mechanism parts such as tack bearings may be damaged by low frequency vibration.

本発明に係る位置制御装置は、位置指令に対して移動平均処理を行うことによりS字位置指令を生成し、送り軸の位置制御を行う位置制御装置において、制御対象である送り軸または送り軸を含む系の振動の大きさに応じて移動平均処理における移動平均の段数を変更するものである。移動平均の段数とは、1回の平均値の算出におけるサンプル数をいう。サンプルは、サンプリング周期ごとに取得するので、サンプル数は、移動平均を算出するためのサンプリング期間内の、サンプリング周期数に一致する。   A position control device according to the present invention generates an S-shaped position command by performing a moving average process on a position command, and controls a feed shaft or a feed shaft as a control target in a position control device that performs position control of the feed shaft. The number of stages of the moving average in the moving average process is changed according to the magnitude of the vibration of the system including. The moving average stage number refers to the number of samples in one calculation of the average value. Since samples are acquired at each sampling period, the number of samples matches the number of sampling periods within the sampling period for calculating the moving average.

制御対象の振動が大きくなった場合、移動平均の段数を増加するようにできる。   When the vibration of the controlled object increases, the number of moving average steps can be increased.

本発明に係る位置制御装置は、位置指令を生成する位置指令演算部と、生成された位置指令に対し移動平均処理を行うことによりS字位置指令を生成する移動平均部と、S字位置指令に基づきモータを駆動制御するモータ駆動部と、モータの回転位置を検出する位置検出部と、S字位置指令とモータの回転位置とから位置制御誤差を算出する誤差算出部と、位置制御誤差の変動の振幅に基づき、前記移動平均処理における移動平均の段数を変更する移動平均段数変更部と、を有するものとできる。   A position control device according to the present invention includes a position command calculating unit that generates a position command, a moving average unit that generates an S-shaped position command by performing a moving average process on the generated position command, and an S-shaped position command. A motor driving unit that controls the motor based on the position, a position detecting unit that detects the rotational position of the motor, an error calculating unit that calculates a position control error from the S-position command and the rotational position of the motor, and a position control error And a moving average stage number changing unit that changes the number of moving average stages in the moving average process based on the amplitude of fluctuation.

モータ駆動部は、S字位置制御指令に基づきフィードバック制御を行うようにできる。フィードバック制御においては、モータの回転位置、すなわちモータのステータに対するロータの回転位置を検出して、位置指令に対してフィードバックを行うようにしてよい。また、位置指令に基づき速度指令を生成する場合、検出されたモータの回転位置を微分し、この微分値を速度指令に対してフィードバックするようにしてもよい。   The motor drive unit can perform feedback control based on the S-position control command. In the feedback control, the rotational position of the motor, that is, the rotational position of the rotor with respect to the stator of the motor may be detected to provide feedback for the position command. Further, when the speed command is generated based on the position command, the detected rotational position of the motor may be differentiated, and this differential value may be fed back to the speed command.

位置制御誤差の変動の振幅を、予め定められた周波数の範囲で監視し、この範囲の振動成分の大きさが予め定められた値よりも大きくなった場合に移動平均の段数を増やすようにできる。   The fluctuation amplitude of the position control error can be monitored in a predetermined frequency range, and the number of moving average stages can be increased when the magnitude of the vibration component in this range becomes larger than a predetermined value. .

移動平均の段数は、徐々に増加するようにでき、制御対象の振動が前記の予め定められた値以下になるまで、増加を続けるようにできる。段数の増加が続き、別の予め定められた値に達すると、これを報知するようにできる。   The number of stages of the moving average can be gradually increased, and can be increased until the vibration to be controlled becomes equal to or less than the predetermined value. When the number of stages continues to increase and reaches another predetermined value, this can be notified.

本発明に係る他の位置制御装置は、モータにより送り軸の送り位置を制御する位置制御装置であって、位置指令を生成する位置指令演算部と、生成された位置指令に対し移動平均処理を行うことによりS字位置指令を生成する移動平均部と、S字位置指令に基づき速度指令を生成する速度指令演算部と、速度指令に基づきトルク指令を生成するトルク指令演算部と、トルク指令の変動の振幅に基づき、前記移動平均処理における移動平均の段数を変更する移動平均段数変更部と、を有するものとできる。   Another position control device according to the present invention is a position control device that controls a feed position of a feed shaft by a motor, and a position command calculation unit that generates a position command and a moving average process for the generated position command. A moving average unit for generating an S-shaped position command, a speed command calculating unit for generating a speed command based on the S-shaped command, a torque command calculating unit for generating a torque command based on the speed command, a torque command And a moving average stage number changing unit that changes the number of moving average stages in the moving average process based on the amplitude of fluctuation.

速度指令演算部は、S字位置指令に基づき、フィードバック制御を行ってよい。また、トルク指令演算部は、速度指令に基づき、フィードバック制御を行ってもよい。   The speed command calculation unit may perform feedback control based on the S-shaped position command. In addition, the torque command calculation unit may perform feedback control based on the speed command.

トルク指令の変動の振幅を、予め定められた周波数の範囲で監視し、この範囲の振動成分の大きさが予め定められた値よりも大きくなった場合に移動平均の段数を増やすようにできる。   The amplitude of fluctuation of the torque command is monitored in a predetermined frequency range, and when the magnitude of the vibration component in this range becomes larger than a predetermined value, the moving average stage number can be increased.

移動平均の段数は、徐々に増加するようにでき、制御対象の振動が前記の予め定められた値以下になるまで、増加を続けるようにできる。段数の増加が続き、別の予め定められた値に達すると、これを報知するようにできる。   The number of stages of the moving average can be gradually increased, and can be increased until the vibration to be controlled becomes equal to or less than the predetermined value. When the number of stages continues to increase and reaches another predetermined value, this can be notified.

本発明による位置制御装置によれば、送り軸駆動系の剛性が低下し、固有振動周波数が変化し、振動が発生した場合、S字位置指令を生成する移動平均の段数が変更される。その結果、位置指令Pcに含まれる送り軸の固有振動周波数が低減され、加振力が小さくなり、振動を抑えることができる。 According to the position control device of the present invention, when the rigidity of the feed shaft drive system is reduced, the natural vibration frequency is changed, and vibration is generated, the number of moving average stages for generating the S-shaped position command is changed. As a result, the natural vibration frequency of the feed shaft included in the position command Pc is reduced, the excitation force is reduced, and vibration can be suppressed.

さらに、移動平均の段数が大きくなった場合に、その状態を報知するため、機械が大きな損傷に至ることもなくなった。   Furthermore, when the number of moving average stages becomes large, the state is notified so that the machine is not seriously damaged.

本発明の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows other embodiment of this invention. 本発明の移動平均段数変更器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the moving average stage number change device of this invention. 本発明の移動平均段数変更器の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the moving average stage number change device of this invention. 従来技術を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a prior art. 本発明の効果説明図である。It is effect explanatory drawing of this invention.

本発明の実施形態について説明する。従来例と同一要素には同一符号を付しており説明は省略する。本実施形態の制御ブロック図を図1、2に示す。   An embodiment of the present invention will be described. The same elements as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. A control block diagram of this embodiment is shown in FIGS.

位置指令演算器1より出力された値を、移動平均器2でN1段の移動平均処理と、移動平均器3でN2段の移動平均処理を行い、位置指令Pcを算出する。モータ12に取り付けられた位置検出器11の位置検出値Pmをフィードバック値として位置指令Pcの制御誤差、つまり位置偏差Pdifを算出(減算器4)する。そして、速度指令演算部5が位置偏差に基づき比例ゲインKpを乗算し速度指令Vcを出力する。位置検出値Pmを微分器15が微分しモータの速度検出値Vmを出力する。速度指令Vcとモータの速度検出値Vmの偏差を減算器6により速度制御誤差、すなわち速度偏差を求め、これを出力する。この速度偏差と速度ループ比例ゲインPvと速度ループ積分ゲインIvに基づき速度偏差比例演算器7と速度偏差積分演算器8がそれぞれ速度偏差比例成分と速度偏差積分成分を出力し、加算器9が速度偏差比例成分と速度偏差積分成分を加算しトルク指令Tcを出力する。図1中の記号10は、トルク指令をフィルタリングする各種のフィルタ部と電流制御部を示す。移動平均処理により得られたボールネジ14を介して送り軸(テーブル)13を駆動し、その位置を制御する。移動平均処理により得られたS字位置指令に基づき、符号4〜11で示された構成を有するモータ駆動部が、モータ12を駆動制御する。   The value output from the position command calculator 1 is subjected to N1 stage moving average processing by the moving averager 2 and N2 stage moving average processing by the moving averager 3 to calculate the position command Pc. The position detection value Pm of the position detector 11 attached to the motor 12 is used as a feedback value to calculate the control error of the position command Pc, that is, the position deviation Pdif (subtracter 4). Then, the speed command calculation unit 5 multiplies the proportional gain Kp based on the position deviation and outputs a speed command Vc. The differentiator 15 differentiates the position detection value Pm and outputs a motor speed detection value Vm. The difference between the speed command Vc and the detected speed value Vm of the motor is obtained by a subtractor 6 to obtain a speed control error, that is, a speed deviation, and this is output. Based on this speed deviation, speed loop proportional gain Pv, and speed loop integral gain Iv, speed deviation proportional calculator 7 and speed deviation integral calculator 8 output a speed deviation proportional component and a speed deviation integral component, respectively, and adder 9 The deviation proportional component and the speed deviation integral component are added to output a torque command Tc. A symbol 10 in FIG. 1 indicates various filter units and a current control unit that filter the torque command. The feed shaft (table) 13 is driven through the ball screw 14 obtained by the moving average process, and its position is controlled. A motor drive unit having a configuration indicated by reference numerals 4 to 11 drives and controls the motor 12 based on the S-shaped position command obtained by the moving average process.

移動平均段数変更器16は、位置偏差Pdifより、移動平均器3の移動平均段数N2を変更する。または、移動平均段数変更器16は、トルク指令Tcより、移動平均器3の移動平均段数N2を変更する。   The moving average stage number changer 16 changes the moving average stage number N2 of the moving averager 3 from the position deviation Pdif. Alternatively, the moving average stage number changer 16 changes the moving average stage number N2 of the moving averager 3 based on the torque command Tc.

移動平均段数変更器16の具体的な構成例を図3に示す。FFT(高速フーリエ変換)演算器161は、位置偏差Pdifまたはトルク指令Tcから、公知の手法で振動成分のスペクトラム最大値SPmを算出する。スペクトラムを監視する周波数の範囲を予め定めておくことができる。この構成例では、fstからfenの範囲で監視を行う。比較器163は、スペクトラム最大値SPmが予め設定した比較値SPref162を超えた場合に、全加算器165にパルスを出力する。全加算器は初期値N2とし、前記パルスによりΔN2だけ増加したN2’を移動平均器3へ出力する。移動平均器3は移動平均段数をN2からN2’へ変更して移動平均処理を行う。   A specific configuration example of the moving average stage number changer 16 is shown in FIG. An FFT (Fast Fourier Transform) calculator 161 calculates the spectrum maximum value SPm of the vibration component from the position deviation Pdif or the torque command Tc by a known method. The frequency range for monitoring the spectrum can be determined in advance. In this configuration example, monitoring is performed in the range from fst to fen. The comparator 163 outputs a pulse to the full adder 165 when the spectrum maximum value SPm exceeds a preset comparison value SPref162. The full adder has an initial value N2, and outputs N2 'increased by ΔN2 by the pulse to the moving averager 3. The moving averager 3 performs moving average processing by changing the number of moving average stages from N2 to N2 '.

移動平均段数変更器16は、位置偏差Pdifまたはトルク指令Tcの変動が大きくなった場合、特に位置偏差またはトルク指令に含まれる振動成分が大きくなった場合には、全加算器により振動成分が比較値SPref以下となるまで、移動平均段数にΔN2を加算し、順次大きくする。図6に、サンプリング周期1msにおける、N1=100、N2=20の位置指令Pcのゲイン周波数特性を点線で、N1=100、N2=40のゲイン周波数特性を実線で示す。図6に点線で示す特性の系において、経年変化等により制御対象の固有振動周波数が30Hzから25Hzに変化した場合、固有振動数におけるゲインが矢印で示すように増加する。このため、位置指令Pcに含まれる固有振動周波数成分が増加し、加振力が大きくなるため、機械振動が発生する。振動が発生した場合は、全加算器165が、振動成分が予め設定された比較値SPrefより小さくなるまで移動平均段数を大きくする。例えば、N2=40まで増加した場合は、図6からもわかるように、位置指令Pcに含まれる固有振動周波数成分(30Hz)は低減され、加振力が小さくなり、振動を抑えることができる。   The moving average stage number changer 16 compares the vibration component by a full adder when the fluctuation of the position deviation Pdif or the torque command Tc becomes large, particularly when the vibration component included in the position deviation or the torque command becomes large. ΔN2 is added to the moving average number of stages until the value SPref is less than or equal to the value SPref, and sequentially increased. In FIG. 6, the gain frequency characteristics of the position command Pc with N1 = 100 and N2 = 20 in the sampling period 1 ms are indicated by dotted lines, and the gain frequency characteristics of N1 = 100 and N2 = 40 are indicated by solid lines. In the system having the characteristic indicated by the dotted line in FIG. 6, when the natural frequency of the control object changes from 30 Hz to 25 Hz due to secular change or the like, the gain at the natural frequency increases as indicated by the arrow. For this reason, the natural vibration frequency component included in the position command Pc increases and the excitation force increases, so that mechanical vibration occurs. When vibration occurs, full adder 165 increases the moving average stage number until the vibration component becomes smaller than preset comparison value SPref. For example, when N2 increases to 40, as can be seen from FIG. 6, the natural vibration frequency component (30 Hz) included in the position command Pc is reduced, the excitation force is reduced, and vibration can be suppressed.

移動平均段数変更器16の他の構成例をブロック図にて図4に示す。FFT処理器161は、位置偏差Pdifまたはトルク指令Tcより、公知のFFTなどの手法により、予め設定された範囲の周波数における振動成分が予め設定されたスペクトラム比較値SPrefを超えた場合に、その振動成分の周波数fpを算出する。除算器172は、(式2)より移動平均段数N2’を、移動平均器3へ出力する。(式2)でTsはサンプリング周期を示す。
N2’=1/(fp×Ts) ・・・(式2)
移動平均器3は移動平均段数をN2からN2’へ変更して移動平均処理を行う。
Another configuration example of the moving average stage number changing unit 16 is shown in a block diagram in FIG. When the vibration component at a frequency in a preset range exceeds a preset spectrum comparison value SPref by a known FFT or the like from the position deviation Pdif or the torque command Tc, the FFT processor 161 detects the vibration. The frequency fp of the component is calculated. The divider 172 outputs the moving average stage number N2 ′ to the moving averager 3 from (Equation 2). In (Expression 2), Ts indicates a sampling period.
N2 ′ = 1 / (fp × Ts) (Formula 2)
The moving averager 3 performs moving average processing by changing the number of moving average stages from N2 to N2 ′.

移動平均段数変更器16は、位置偏差Pdifまたはトルク指令Tcに含まれる振動成分が大きくなった場合には、FFT演算器161により振動周波数fpが検出され、(式2)より新たな移動平均段数N2’を算出する。たとえば、固有振動周波数が25Hzに変化し、サンプリング周期1msの場合、移動平均段数変更器は(式2)よりN2’=40を出力する。図6は、サンプリング周期1msにおける、N1=100、N2=40の位置指令Pcのゲイン周波数特性を実線で示しており、位置指令Pcに含まれる25Hz近傍の振動周波数が低減され、加振力が小さくなり、振動を抑えることができる。   When the vibration component included in the position deviation Pdif or the torque command Tc increases, the moving average stage number changing unit 16 detects the vibration frequency fp by the FFT calculator 161, and a new moving average stage number is obtained from (Equation 2). N2 ′ is calculated. For example, when the natural vibration frequency changes to 25 Hz and the sampling period is 1 ms, the moving average stage number changer outputs N2 ′ = 40 from (Equation 2). FIG. 6 shows the gain frequency characteristics of the position command Pc with N1 = 100 and N2 = 40 in a sampling cycle of 1 ms by a solid line. The vibration frequency near 25 Hz included in the position command Pc is reduced, and the excitation force is reduced. It becomes smaller and vibration can be suppressed.

移動平均段数変更部16は、図3および図4に示すように、振動が大きくなったとき、これを警告する機能を備えることができる。比較器167は、移動平均段数N2’が予め設定された閾値N2refを超えた場合に、機械の状態が異常であることを検出し、報知部168にて、その状態を表示、音声等により報知する。剛性が低下したため振動が発生した場合に、移動平均段数N2’が大きくなるため、警告等を操作者等に伝えることができる。操作者は、この警告に対応して、該当軸を停止させることが可能となり、機械的故障が発生した場合に気づかずに機械を動作させることがなくなり、送り軸機構部品に損傷を加えることもなくなる。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the moving average stage number changing unit 16 can have a function of warning when vibration becomes large. The comparator 167 detects that the state of the machine is abnormal when the moving average stage number N2 ′ exceeds a preset threshold value N2ref, and the notification unit 168 displays the state and notifies by voice or the like. To do. When the vibration is generated because the rigidity is lowered, the moving average stage number N2 'is increased, so that a warning or the like can be transmitted to the operator or the like. In response to this warning, the operator can stop the corresponding axis, and if there is a mechanical failure, the operator will not be unaware of it and the feed shaft mechanism will be damaged. Disappear.

1 位置指令演算器、4,6 減算器、2,3 移動平均器、5 速度指令演算部、7 速度偏差比例演算器、8 速度偏差積分演算器、9 加算器、10 各種フィルタ部,電流制御部、11 モータ位置検出器、12 モータ、13 テーブル、14 ボールネジ、15 微分器、16 移動平均段数変更器、161 FFT演算器、162、164、166、169、171 係数、163、167 比較器、165 全加算器、170 乗算器、172 除算器、18 位置指令フィルタ。   1 position command calculator, 4, 6 subtractor, 2, 3 moving averager, 5 speed command calculator, 7 speed deviation proportional calculator, 8 speed deviation integral calculator, 9 adder, 10 various filter units, current control , 11 Motor position detector, 12 Motor, 13 Table, 14 Ball screw, 15 Differentiator, 16 Moving average stage number changer, 161 FFT calculator, 162, 164, 166, 169, 171 Coefficient, 163, 167 Comparator, 165 full adder, 170 multiplier, 172 divider, 18 position command filter.

Claims (3)

モータにより送り軸の送り位置を制御する位置制御装置であって、
位置指令を生成する位置指令演算部と、
生成された位置指令に対し移動平均処理を行うことによりS字位置指令を生成する移動平均部と、
S字位置指令に基づきモータを駆動制御するモータ駆動部と、
モータの回転位置を検出する位置検出部と、
S字位置指令とモータの回転位置とから位置制御誤差を算出する誤差算出部と、
位置制御誤差の変動の振幅に基づき、前記移動平均処理における移動平均の段数を変更する移動平均段数変更部と、
を有する位置制御装置。
A position control device for controlling a feed position of a feed shaft by a motor,
A position command calculation unit for generating a position command;
A moving average unit that generates an S-shaped position command by performing a moving average process on the generated position command;
A motor drive unit for driving and controlling the motor based on the S-position command;
A position detector for detecting the rotational position of the motor;
An error calculator that calculates a position control error from the S-position command and the rotational position of the motor;
Based on the amplitude of the fluctuation of the position control error, a moving average step number changing unit that changes the number of moving average steps in the moving average process,
A position control device.
モータにより送り軸の送り位置を制御する位置制御装置であって、
位置指令を生成する位置指令演算部と、
生成された位置指令に対し移動平均処理を行うことによりS字位置指令を生成する移動平均部と、
S字位置指令に基づき速度指令を生成する速度指令演算部と、
速度指令に基づきトルク指令を生成するトルク指令演算部と、
トルク指令の変動の振幅に基づき、前記移動平均処理における移動平均の段数を変更する移動平均段数変更部と、
を有する位置制御装置。
A position control device for controlling a feed position of a feed shaft by a motor,
A position command calculation unit for generating a position command;
A moving average unit that generates an S-shaped position command by performing a moving average process on the generated position command;
A speed command calculation unit that generates a speed command based on the S-position command;
A torque command calculation unit that generates a torque command based on the speed command;
Based on the amplitude of fluctuation of the torque command, a moving average step number changing unit that changes the number of moving average steps in the moving average process;
A position control device.
移動平均段数変更部は、移動平均の段数を徐々に変更するものであり、
さらに、前記移動平均器の段数が予め設定された閾値より大きくなった場合に、これを報知する報知部を有する請求項1または2に記載の位置制御装置。
The moving average step number changing unit gradually changes the moving average step number,
The position control device according to claim 1, further comprising a notifying unit that notifies when the number of stages of the moving averager is larger than a preset threshold value.
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